摘 要
过程装备技术在过程工业中一直发挥着极为重要的作用，它的技术水平在客观上决定了我国很多工业生产领域尤其是石化领域的现状，并且直接影响着国家的整体综合实力。本文对我国过程装备技术的发展现状进行了分析，并对其未来的发展趋势进行了展望。
【关键词】过程装备技术 发展现状 发展展望
1 引言
随着经济的发展和工业化的进步，过程装备技术在我国工业生产中所发挥的作用也越来越重要，它的技术水平在客观上决定了我国很多工业生产领域尤其是石化领域的现状，并且直接影响着国家的整体综合实力。现阶段，我国的过程装备技术水平与发达国家相比还存在较大差距，尤其是在大型、成套装备的设计、制造以及服务上还是主要依靠从国外进口，不仅给企业生产带来了昂贵的成本，还表现出关键技术和核心知识产权受制于人的劣势。
近年来，我国一直致力于振兴国产过程装备，并且也取得了一定的成果，发展出了一批具有自主知识产权的新型装备，但总体来说，国产装备在面对复杂、恶劣的生产环境时仍然不如进口装备，主要表现为工作稳定性较低、风险系数高等缺陷。因此，相关技术人员还需要不断加大对过程装备技术的研究和应用，以推动我国过程装备技术水平不断取得提高。
2 过程装备技术的发展现状
2.1 过程装备的设计
过程装备的设计质量是确保其运行的效益的基础。当前，我国过程装备设计中存在着很多过设计或欠设计的情况，造成所设计的装备结构要么材料浪费严重，要么就是运行可靠性较低，给企业造成了巨大的损失。因此，对装备进行精细化设计就成了当前装备设计方面的一个首要任务。同时，随着石化装备大型化、成套化、高技术参数化的发展（例如超高压容器设计、针对特殊运行环境的装备成套设计等），传统设计方法和经验难以满足实际运行需求，亟需在装备的设计方法上需求突破。当前，随着CAD/CAE技术的蓬勃发展，利用CAD软件完成对装备结构的设计，并用CAE软件对所设计的结构进行分析，使得设计质量和效率得到了空前发展，已经成为了当前过程装备设计中最基本的方法。
2.2 过程装备的腐蚀与防护
石化领域的恶劣工况和强腐蚀环境是造成装备失效的一个主要原因，据相关资料显示，全球炼油厂的事故损失中有近四成是因为设备腐蚀造成的，所以加强对过程装备的腐蚀与防护问题的研究具有重要意义。在化工设备的实际运行过程中，造成设备腐蚀的原因主要包括应力腐蚀、疲劳腐蚀、磨损腐蚀、电偶腐蚀以及孔或细缝腐蚀等，这些腐蚀的产生机理和表现形式并不一致，并且往往伴随发生。因此，对各种腐蚀的产生机理进行研究，以定性、定量相结合的手段对腐蚀问题进行分析，并采取切实有效的腐蚀防护技术，已经成为了当前避免设备失效、提高设备运行效益的一个重要途径。
2.3 过程装备的密封技术
过程装备的密封技术是装备本身要关注的重点问题。目前对装备的密封技术研究主要集中在对动设备密封问题的研究上，主要包括确保设备接合面、零部件配合面的密封性上。密封技术从早期的机械密封、胶密封、填料密封、油密封盒防尘密封发展到了更先进的磁流体密封、高压密封、真空密封等新技术，而密封材料的研究包括橡胶、石墨、高聚合物等，尤其是高分子密封材料如聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene，PTFE）的研究，以及一些非常规材料密封胶、密封圈、密封件等，促使了过程装备的密封技术水平得到了较大提高。当前国内对过程装备密封技术的研究已经形成了较为浓厚的气氛，并且也取得了一定的理论成果（例如我国对干气密封的研究）和应用效益，但总的来说，我国密封技术一方面受限于装备制造水平，另一方因为装备的运行环境要求越来越苛刻，密封仍然是个亟需加强研究和探索的领域。
3 过程装备技术的发展展望
3.1 协同优化设计
当前对过程装备的设计虽然应用到了CAD/CAE的相关理论和软件，但其主要设计方法仍然局限于以有限元应力分析结果为依据的经验试差法，突出表现为经验大于科学的状态。未来的过程装备设计必然会向着智能化和自动化的方向发展，通过应用协同优化设计平台，可以自动设计出既满足结构强度要求，又能保证质量最轻的最优结构尺寸，从而使过程装备设计方法由经验试差的不科学状态上升为计算机协同集成智能优化自动化设计的科学状态。而当前协同优化设计理论和智能信息处理技术（如遗传算法、蚁群算法、粒子群算法等）的发展为过程装备协同优化设计技术与方法的突破奠定了基础。
3.2 成套技术
过程装备的正常运行，仅靠专用设备和通用设备是不够的，而是需要将包括管道在内的所有设备联系起来，形成一个完整的系统，从而真正确保生产过程的流畅。但当前过程装备种类繁多、规格各异，而且一些反应、传热和压缩过程可能没有现成的理想设备可供选择，需要专门设计，而这些都给生产的顺利进行造成了阻碍。未来的过程装备必然会向着成套化、一体化的方向发展，而实现过程装备成套化目标所涉及的各项技术就是过程装备成套技术。
过程装备成套技术涉及的范围很广，主要包括工艺开发与工艺设计、经济分析与评价、工艺流程设计及设备布置设计、过程装备的设计与选型、管道设计、过程控制工程设计、绝热设计、防腐工程、过程装备安装、试车等，这些环节环环相扣，任何一步出错都会对整个生产系统造成不利影响，需要在实践中不断进行总结和完善。
3 设备自愈
当前过程装备在运行过程中会不时出现运行故障，而将故障排除在初级阶段是过程装备“自愈”研究的对象，也是过程装备技术研究中近年出现的较新课题。目前，对过程装备的故障自愈调控机理的研究还未形成系统，但对自愈调控技术的探索和针对性研究已经开展。面对现代装备日趋大型化、一体化、高速化，过程工业中的重点设备故障防范和消除，对企业生产运行和经济效益尤其重要，因此，自愈调控技术必将成为过程装备技术发展的一个前景广阔的方向。
4 结束语
近年来，虽然我国的过程装备技术已取得了长足的进步，但总体来说，国产装备在面对复杂、恶劣的生产环境时仍然不如进口装备，还需要过程装备技术人员的进一步努力。
参考文献
[1]蔡伟刚.新型过程装备技术在我国精细化工中的应用[J].商情，2012（37）：218.
[2]邓昌文.刍议成套装备技术的自动化发展趋势[J].商情，2013（34）：264.
作者单位
哈尔滨石油学院 黑龙江省哈尔滨市 150028
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